Какие изменения происходят в пищевых продуктах при сублимации

Факт высокого уровня сохранности термолабильных материалов, прошедших замораживание и последующую сушку сублимацией льда в вакууме, является общепризнанным. Вместе с тем отдельные показатели подвержены некоторым изменениям. Проблема числовых оценок уровня изменений термолабильных компонентов в течение многих лет была и остается предметом пристального внимания отечественных и зарубежных исследователей.

Доказано, что содержание витамина С при сушке сублимацией картофеля, свеклы, зеленого горошка, фасоли, лука изменяется мало. Эта же закономерность существует и при сушке фруктов и ягод. Например, содержание L-аскорбиновой кислоты изменяется, в пересчете на сухую массу: в клубнике — с 5600-8500 до 3300-6350 мг/л, в малине — с 1200-2700 до 1100-1700 мг/л, в черной смородине — с 12000-15000 до 8000-13000 мг/л. В табл. 16 представлены результаты по изменению витаминного состава и цвета фруктов, ягод и пюре из них, полученные Л. А. Бантыш, В. Г. Поповским и др. в ходе высушивания при давлении в камере 0,3 мм рт. ст. и максимальной температуре 45-50°С.

Изменение витаминного состава и цвета фруктов, ягод и фруктово-ягодных пюре

Таблица 16

Вид или сорт фруктов.	До сушки		После сушки
ягод и фруктово- ягодныхпюре	Влажность, %	Витамин С, мг/л	Каротин, мг/л	Сахар общий, %	Кислотность, %	Оптическая плотность спиртовых вытяжек при X = 413 нм	Влажность, %	Витамин С, мг/л	Каротин, мг/л	Сахар общий, %	Кислотность, %	Оптическая плотность спиртовых вытяжек при X = 413 нм
Земляника «Молдаванка»	88,9	6650	–	55,8	10,9	0,190	4,8	5270	–	52,7	10,9	0,123
Абрикос «Краснощекий НИКИТСКИЙ»	86,2	–	100	61,4	и,1	0,300	4,9	–	39	61,0	12,2	0,243
Слива «Венгерка» молдавская	76,9	–	–	62,4	1,8	0,175	4,1	–	–	59,9	1,7	0,197
Пюре земляничное	89,0	2010	–	52,1	10,8	0,327	3,9	1934	–	51,4	10,5	0,383
Пюре черносмородиновое	85,3	23940	–	53,8	19,0	не опр.	4,5	19200	–	51,2	16,0	не опр.
Пюре абрикосовое	84,9	–	189	70,0	6,2	то же	3,3	–	128	70,1	6,3	то же
Пюре яблочное	84,7	–	–	77,9	3,7	0,140	2,6	–	–	74,8	3,6	0,129

Примечание. Содержание компонентов дано в пересчете на сухой остаток.

Следует отметить, что уровень сохранности витаминов и летучих ароматических веществ выше, если на сушку сырье поступает свежим, а не после длительного холодильного хранения.

В процессе хранения сублимированных продуктов растительного происхождения сохранность витаминов, вкус и запах, цвет и консистенция зависят от конечной влажности, контакта с кислородом, температуры и сроков хранения. Причинами неизбежного ухудшения качества являются окислительные превращения, реакции меланои- динообразования, ферментативные процессы. Большинство авторов сходятся во мнении, что высокий уровень сохранности сублимированных растительных продуктов в течение достаточно длительного времени (например, 12 месяцев) достигается только при хранении в атмосфере азота и низкой их влажности. Рекомендуемая конечная влажность для фруктов и ягод составляет 1,5-2,5 %. Некоторые характерные изменения в процессе хранения показаны на рис. 29, 30.

Рис. 29. Изменение содержания p-каротина в абрикосовом пюре при хранении в зависимости от его влажности:

1 — 1,3 %; 2 — 2,0 %; 3 – 3,1 %; 4 – 0,9 %; 5 – 0,5 %; 6 – 5,5 %

Рис. 30. Изменение содержания витамина С в яблочном пюре при хранении в зависимости от его влажности:

1-1,0%; 2- 2.0 %; 3 — 3.0 %; 4 – 4.0 %; 5 – 5.0 %

Имеются данные, что излишне низкая (менее 1 %), влажность приводит к более интенсивному снижению качества в процессе хранения фруктов и ягод, а также снижению уровня их регидратации. На наш взгляд, в каждом конкретном случае необходима уточняющая экспериментальная проверка с учетом свойств конкретного сырья, способов подготовки его к переработке, режимов сушки, условий упаковки и используемой тары, а также выдвигаемых потребителем требований к срокам хранения и дальнейшему применению сухих продуктов.

Источник

В последнее время в связи с набирающей популярностью здорового образа жизни, сублимированные продукты начинают приобретать все большую популярность. Такие продукты очень популярны в Европе и США, у нас же, только набирают популярность. Диетологи и сторонники здорового питания заявляют о том, что продукты при сублимации не только сохраняют все полезные вещества свежих аналогов, но и перевариваются организмом еще до попадания в желудок.

Что такое сублимация продуктов?

Сублимация продуктов (от лат. sublimo — «возвышать») — это один из методов консервирования продуктов. Такой метод представляет собой удаление влаги из свежих продуктов вакуумным способом, что позволяет уменьшить массу в 5–10 раз. Все полезные вещества и вкусовые качества консервируемой еды при этом удаётся сохранить. Сублимированная пища может храниться до 25 лет при температурах от -50 °C до +50 °C.

Чем сублимированные продукты отличаются от сухофруктов?

Сублимированные продукты изготавливаются только из высококачественных продуктов. Существуют временные нормы для хранения сырья перед сублимацией, так как подпорченные фрукты попросту не перенесут процесс сублимации.
Овощи, фрукты, ягоды и бахчевые сохраняют аромат и привлекательную форму.
Доля полезных веществ сублимированных продуктов выше, чем у сухофруктов. Причина: при термическом испарении при обработке сушеных продуктов теряются многие полезные вещества, а перед сублимацией применяется быстрая заморозка при температурах до -190 С°, которая приводит к образованию мелких кристаллов, не разрушающих клеточные мембраны.
Срок хранения сублимированных продуктов в несколько раз продолжительней (от 2 до 5 лет).
А высокие вкусовые качества и питательная ценность, присущие исходным продуктам, сохраняются в течение длительного времени даже в сложных условиях хранения при перепадах температур от -50 до +50С°.

Как происходит сублимация продуктов?

Процесс сублимации продуктов представляет из себя физический процесс перехода вещества из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу.

Чтобы сублимировать продукт, его очень быстро охлаждают до -190°С, а затем вымораживают из него влагу в специальных вакуумных сушках. Чем выше скорость заморозки, тем мельче будут образуемые кристаллики льда и, следовательно, выше качество сублимированного продукта.

В итоге продукт становится в десятки раз легче и габаритнее от исходного, а его влажность не превышает 8-10%. При этом в нем сохраняется примерно 99% всех витаминов, минералов, ферментов и других биологически активных веществ, ведь процесс сублимации исключает тепловую обработку.

Процесс сублимации был придуман русским горным инженером Лаппа-Старженецким еще в 20 годах прошлого века. А спустя 40 лет он стал использоваться при производстве продуктов для геологов, полярников или космонавтов.

Какие продукты можно сублимировать?

К сублимации можно подвергнуть достаточно большое количество продуктов.

Фрукты;
Овощи;
Молочная продукция;
Кондитерские изделия;
Мясо;
Рыба;
Супы;
Каши;
Грибы;
Приправы и другие

Как хранятся сублимированные продукты?

Для хранения сублимированных продуктов используют трехслойную упаковку на основе алюминиевой фольги, которую наполняют газообразным азотом. Хранить их можно при комнатной температуре, например, ягоды и овощи до 2 лет, молочные продукты – до года.

Азот в упаковке никак не влияет на вкус и состав продукта, а при вскрытии упаковки мгновенно испарятся.

Как употреблять сублимированные продукты?

Перед употреблением сублимированных продуктов, необходимо их сначала положить в воду. После этого продукты примут прежний размер и можно будет употреблять.

Информация о необходимом количестве жидкости для набора прежней формы обычно указывают на упаковке.

Польза и вред сублимированных продуктов

Сублимированные продукты гораздо лучше и быстрее усваивается организмом. Питательные вещества из таких продуктов попадают в кровь даже раньше, чем пища доходит до желудка. Такая еда способствует очень быстрому насыщению: стакан коктейля из разных соков способен подарить бодрость и свежесть на несколько часов.

Опасность сублимированных продуктов для организма может заключаться только в том случае, если были нарушены технологии сублимирования и использованы некачественные продукты и исходники.

Однако определить качество сублимирования под силу только специалисту.

Комплексное оснащение предприятий торговли и общепита под ключ.

Сайт: https://555565.ru
Инстаграм: @pir_555565

Источник

Сублимационная сушка основана на способности льда при определенных условиях испаряться, минуя жидкую фазу. Сублимационная сушка имеет следующие преимущества по сравнению с традиционными методами консервирования:

– исключается необходимость холодильного хранения, так как сухие продукты могут длительное время храниться при положительных температурах;

– значительно уменьшается масса продуктов после сушки, следовательно, снижаются расходы на погрузочно-разгрузочные работы и транспортировку продуктов;

– упрощается система реализации продуктов и удлиняются сроки их реализации;
– вкусовые качества продуктов изменяются незначительно.

Для проведения процесса сублимационной сушки необходимо соблюдение двух обязательных условий:

– наличие основной части влаги в продукте (не менее 70%) в твердом агрегатном состоянии;

– поддержание достаточной разницы парциальных давлении паров воды в продукте и в окружающей среде.

Сублимационная сушка возможна, когда давление паров окружающей среды ниже давления в тройной точке А. При этом лед, минуя жидкую фазу, превращается в пар, который ассимилируется окружающей средой или конденсируется на холодной поверхности испарителя.

В процессе сушки в зону парообразования непрерывно должна подводиться энергия в количестве, достаточном для компенсации теплоты фазового превращения, отнимаемой от продукта. Подвод теплоты в зону парообразования усложняется по мере продвижения этой зоны в глубь продукта. Образующийся слой подсохшего продукта оказывает сопротивление как переходу пара из зоны парообразования к поверхности продукта, так и передаче теплоты снаружи в зону парообразования.

В настоящее время ассортимент продуктов, полученных сублимационной сушкой, достаточно разнообразен и может быть подразделен на несколько групп.

Мясо и мясопродукты: говядина, баранина, свинина, мясо птицы и другие, перерабатываются в сыром виде, предварительно сваренными или приготовленными иными способами.

Молочные продукты: творог, молоко и др.

Яйцепродукты: яичный белок, яичный желток.

Овощи: картофель, морковь, свекла, различные виды капусты, петрушка, зеленый горошек, кабачки, лук, грибы, овощные первые и вторые блюда и др. как в сыром виде, так и предварительно сваренные.

Фрукты, ягоды и продукты их переработки: яблоки, абрикосы, персики, сливы, бананы, клубника, малина, фруктовое пюре, плодово-ягодные соки и др.

Быстрорастворимые чай, кофе, пряности.

Весь технологический процесс получения сублимированных продуктов состоит из следующих основных операций:

– отбора и предварительной обработки сырья;

– замораживания;

– сублимационной сушки;

– упаковки высушенных продуктов.

Физико-химические, биохимические и структурно-механические свойства исходного сырья определяют качество и пищевую ценность высушенного продукта, а также особенности технологии его консервирования.

Характер и количественное соотношение веществ, входящих в состав сухого остатка продукта, предопределяют условия его сушки и последующего хранения. Так, температура натуральных продуктов животного происхождения на стадии удаления остаточной влаги должна быть такой, чтобы в процессе сушки не происходили значительные денатурационные изменения белковых веществ. Возможность окисления жиров, некоторых витаминов и других компонентов пищевых продуктов определяет необходимость изоляции большинства сухих продуктов от воздуха в процессе хранения. Уровень содержания редуцирующих веществ в продуктах предопределяет количество воды, которое следует удалять в процессе сушки для предотвращения развития сахароаминных реакций при хранении сухого продукта. Необходимо также учитывать бактериальную обсемененность пищевых продуктов, поступающих на сублимационную сушку.

Таким образом, при подборе сырья и определении условий его предварительной обработки обращают внимание на следующие основные факторы:

– высокую биологическую ценность и оптимальные органолептические показатели исходного продукта;

– максимальную степень сохранения структуры и исходного состояния составных компонентов продукта (белков, липидов, витаминов, пигментов, летучих веществ) при замораживании, сушке и последующем хранении;

– оптимальный размер и форму продукта;

– низкий уровень окисления липидной фракции;

– низкую бактериальную обсемененность продукта.

Особенности предварительной обработки поступающего на сублимационную сушку сырья определяются спецификой состава и свойств пищевых продуктов и сводятся в основном к тепловой обработке, нарезке, измельчению, введению добавок, а также биохимическим методам.

Процесс замораживания как первый этап сублимационной сушки существенно влияет на качество продуктов, причем быстрое замораживание способствует максимальному сохранению исходных свойств большинства пищевых продуктов.

Пищевые продукты в зависимости от их состава и свойств замораживают в специальных камерах при атмосферном давлении или непосредственно в сублиматоре за счет интенсивного испарения части влаги в результате непрерывно возрастающего вакуума. В то же время вакуум-замораживание неприемлемо при сублимационной сушке сырого мяса и рыбы в кусках, фруктовых соков, пюре, некоторых видов ягод и фруктов, так как при этом существенно изменяются физико-химические и структурные свойства продукта.

При замораживании пастообразных продуктов (молоко, чай, соки и др.) предусматривается последующее измельчение их в условиях отрицательных температур. Поэтому достаточно эффективно замораживание жидких материалов в распыленном состоянии с последующей сушкой замороженных гранул в тонком слое.

При замораживании продуктов в специальных скороморозильных камерах технологический процесс следует организовать так, чтобы продукт перед началом сублимации не оттаивал.

При проведении собственно сублимационной сушки для получения высококачественного продукта необходимо удалить 75-90% влаги при отрицательной температуре в центральной зоне продукта. Оставшаяся часть наиболее прочно связанной влаги удаляется при положительных температурах продукта. Допустимый уровень температуры продукта в период сублимации и удаления остаточной влаги определяется его свойствами и продолжительностью процесса сушки. Пищевые продукты достаточно высокого качества могут быть получены при умеренно низких температурах сублимации – от -10 до -30°С. Так, при сушке большинства овощей достаточная температура сублимации находится на уровне -10°С. При сушке ягодных и фруктовых соков вследствие высокого содержания в них сахара в зоне сублимации должна поддерживаться температура от -20 до -30°С. Температура продуктов животного происхождения в период сублимации влаги не должна быть выше -15 -20°С. Длительность этого периода сушки составляет 50-60% полного времени сушки, а количество удаляемой влаги – 40-50%.

На стадии удаления остаточной влаги наиболее важными факторами обеспечивающими высокое качество продукта, являются продолжительность воздействия повышенной температуры и ее максимальное значение. Для каждого вида пищевых продуктов существует температурный предел устойчивости к нагреву. В границах этого температурного предела могут быть подобраны оптимальные соотношения температуры продукта и продолжительности нагрева, при которых длительность процесса сушки будет наименьшей при минимальных изменениях в продукте. Так, в зависимости от свойств продукта и продолжительности процесса сушки допустимый уровень температур материала в период удаления остаточной влаги находится в пределах от 40 до 80°С. Длительность этого периода составляет 30-40%, а количество удаляемой влаги – 20-30% общего ее количества.

Оценка пищевой ценности продуктов сублимационной сушки по органолептическим, физико-химическим показателям, степени перевариваемости и усвояемости показывает их незначительные отличия от исходных продуктов. При этом достаточно хорошо сохраняются полиненасыщенные жирные кислоты, незаменимые аминокислоты, витамины, минеральные вещества и другие важные показатели пищевой ценности продуктов. Хорошо сохраняются также присущий продуктам аромат и вкус. В то же время продукты сублимационной сушки имеют пористую структуру и поэтому обладают высокой абсорбционной способностью. Обезвоженные продукты животного и растительного происхождения интенсивно поглощают кислород из окружающей среды, причем особенно интенсивно в начальный период хранения. Абсорбция газообразного кислорода может привести к интенсивному развитию окислительных процессов, следствием чего является снижение органолептических показателей и пищевой ценности продуктов.

Кроме того, продукты сублимационной сушки активно адсорбируют из окружающей среды влагу, что стимулирует развитие реакций потемнения, приводящих к снижению качества продукта в процессе хранения. Адсорбционную способность продукта можно уменьшить прессованием его до упаковки. Процесс прессования необходимо проводить в условиях, исключающих контакт продукта с кислородом воздуха. Прессование высушенных продуктов позволяет также увеличить их объемную массу и коэффициент использования тары.

Сублимированные продукты сразу же после получения должны быть герметично упакованы. Упаковка должна изолировать продукт от кислорода воздуха и действия света, предотвращать сорбцию влаги высушенным продуктом из окружающей среды, защищать от механических повреждений, предохранять от потери естественного запаха и приобретения посторонних. Наиболее приемлема для этих целей тара из полимерных материалов, основными преимуществами которой являются относительно высокие барьерные свойства, небольшая масса и жесткость, хороший внешний вид и низкая стоимость. Наиболее оптимальным вариантом при этом являются полимерные материалы на основе алюминиевой фольги, кэшированной полимерными пленками. Продукты следует упаковывать сразу же после сушки в условиях пониженного содержания кислорода и влаги.

Кислород из упаковки удаляют различными методами: физическими, химическими или биохимическими. Из физических методов в производственной практике наибольшее распространение получило однократное вакуумирование упаковки с последующим введением в нее азота. К достаточно эффективным химическим методам относится удаление кислорода из упаковки в результате реакции взаимодействия его с водородом, протекающей с участием катализатора, в качестве которого используется палладии. Можно также упаковывать продукты в специальных герметизированных камерах с инертным газом, где этим управляет микропроцессор.

Источник